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SBS改性沥青由于其良好的路用性能而被广泛应用于高速公路建设中,但随着石油价格和聚合物价格的上涨,使得聚合物改性沥青价格比较昂贵。此外,车辙和水损害作为典型的路面病害,使得目前的沥青路面面临着较大的挑战。基于此,多聚磷酸作为一种廉价酸性改性剂应用于道路沥青改性而逐渐引起国内外学者的关注。然而,目前缺少对多聚磷酸改性沥青的水损害评价手段,SBS改性剂等原材料的加入使得其成分更加复杂,导致其水损害机理遇到了瓶颈。本文通过宏观技术性能指标、表面能自由能理论研究了多聚磷酸改性沥青、多聚磷酸复配SBS(PPA/SBS)改性沥青以及多聚磷酸复配SBS改性沥青老化后的宏观性能和粘附性能;采用红外光谱分析了多聚磷酸改性沥青、PPA/SBS改性沥青改性机理和PPA/SBS改性沥青的老化机理;最后通过原子力显微镜技术揭示了多聚磷酸改性沥青、PPA/SBS改性沥青以及PPA/SBS改性沥青老化后的粘附机理,提出了粘附性能微观表征方法,建立了微观表征方法与粘附性能指标的关系。结果表明:(1)多聚磷酸可以显著提高基质沥青的高温性能,但同时也使得其低温性能降低幅度较大;当多聚磷酸与SBS改性剂复配时,不仅提高了其高温性能,而且使得低温性能满足聚合物改性沥青的要求。此外,多聚磷酸可以显著提高SBS改性沥青的抗老化性能。(2)多聚磷酸改性过程中生成了新的化合物,表明其改性过程主要以化学改性为主。多聚磷酸复配SBS改性沥青老化过程中1030cm-1,966cm-1以及1700cm-1附近出现了明显的特征峰变化,但随着老化温度的增加和老化方式的延长,羰基和亚砜基特征峰增加幅度明显小于SBS改性沥青,表明PPA延缓了PPA/SBS改性沥青的老化,提高了SBS改性沥青的抗老化性能。(3)多聚磷酸提高了多聚磷酸改性沥青和PPA/SBS改性沥青的粘附性能,且当PPA=0.5%,邻苯二甲酸二丁酯(DBP)=1.0%,抽出油=1.5%,SBS=3.5时,PPA/SBS改性沥青的水稳定性能改善最大,即。较原样SBS改性沥青,随着短期老化温度的升高,PPA/SBS改性沥青粘附性能逐渐提升;而长期老化较原样和短期老化SBS改性沥青粘附性能明显变差。(4)多聚磷酸改性沥青较基质沥青出现了明显的“蜂状”结构,随着浓度的升高,“蜂状”结构逐渐减小且分散,同时多聚磷酸使得多聚磷酸改性沥青和PPA/SBS改性沥青的纳观粘附力明显降低。PPA/SBS改性沥青经过不同老化温度的短期老化之后,随着老化温度的增加,纳观粘附力、峰面积比和表面粗糙度逐渐增大。PPA/SBS改性沥青经过长期老化之后,较短期老化纳观粘附力、峰面积比和表面粗糙度呈现逐渐减小的趋势。(5)多聚磷酸与SBS改性沥青复配过程中,其性能变化主要取决于基质沥青类型、PPA类型和原材料掺量。其中,当基质沥青为SK90#基质沥青、PPA类型为115%PPA、PPA=0.5%,DBP=1.0%,抽出油=1.5%,SBS=3.5时,PPA/SBS改性沥青的综合性能最优。(6)建议采用纳观粘附力表征多聚磷酸改性沥青和PPA/SBS改性沥青的粘附性能变化,建议采用峰面积比表征老化PPA/SBS改性沥青的粘附性能变化。